Το καιρικό ντόμινο στο Βόρειο Ημισφαίριο που προκάλεσε την πρώτη κακοκαιρία του 2022

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης, Κ. Λαγουβάρδος

ΕΑΑ-Πεντέλη, 10 Ιανουαρίου 2022, 20:00

Πέρασε περίπου 1 εβδομάδα από τις πυκνές χιονοπτώσεις που έπληξαν τις Ανατολικές ΗΠΑ στις 3 Ιανουαρίου 2022 καθώς πολύ ψυχρές αέριες μάζες βρέθηκαν σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη της Βόρειας Αμερικής. Λίγες ημέρες αργότερα, η αλληλεπίδραση των ψυχρών και ξηρών αερίων μαζών με τις θερμές και υγρές αέριες μάζες που φέρνει στον Βόρειο Ατλαντικό το Ρεύμα του Κόλπου του Μεξικού, δημιούργησαν κατάλληλες συνθήκες για τη δημιουργία μιας "μετεωρολογικής βόμβας" (χάρτης). Πρόκειται για ένα βαρομετρικό χαμηλό νότια της Γροιλανδίας που κινούμενο βορειοανατολικά ενισχύθηκε ραγδαία και ευθύνεται για την ενίσχυση του μόνιμου Αντικυκλώνα των Αζορών στη Δυτική Ευρώπη και την ενίσχυση του Πολικού Αεροχειμάρρου. Ο αντικυκλώνας με τη σειρά του πηδαλιούχησε την κίνηση των ψυχρών αερίων μαζών που εισέβαλαν στη Μεσόγειο και προκάλεσαν την κακοκαιρία που βρίσκεται σε εξέλιξη στη χώρα μας. 

Η κυκλοφορία των αερίων μαζών στο Βόρειο Ημισφαίριο παρουσιάζει μια περιοδικότητα που είναι δυνατόν να προβλεφθεί πλέον με καλή ακρίβεια μελετώντας την αργή κίνηση των μόνιμων αντικυκλώνων (Αζορών, Σιβηρικού, κτλ). Συχνά όμως μικρές τοπικές αλλαγές στην ροή των αερίων μαζών που οφείλονται σε φαινόμενα μικρής προγνωσιμότητας (π.χ. μια μετεωρολογική βόμβα, καιταιγίδες, κτλ), μπορούν να μειώσουν σημαντικά την προγνωσιμότητα. Έτσι εξηγείται και η μικρή προγνωσιμότητα της τελικής θέσης των πολύ ψυχρών αερίων μαζών από τη Βόρεια Ευρώπη που κατευθύνονται νότια.

Αριστερά: Η ατμοσφαιρική πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας (hPa - αποχρώσεις κόκκινο-μπλε) και οι αεροχείμαρροι (αποχρώσεις σκούρο μπλε-πράσινο). Δεξιά: Η θερμοκρασία στη στάθμη 850 hPa (°C) τη Δευτέρα 10 Ιανουαρίου 2022. 

Τι ονομάζουμε "αλκυονίδες ημέρες";

Σχεδόν κάθε χρόνο γίνεται λόγος από μετεωρολογικά δελτία στα ΜΜΕ και τον Τύπο για τις αλκυονίδες ημέρες, οι οποίες περιγράφουν ένα διάστημα ημερών με αίρθιο καιρό στην καρδιά του χειμώνα. Η αλήθεια είναι ότι δεν υπάρχει επιστημονικός ορισμός των αλκυονίδων ημερών και συχνά ο όρος χρησιμοποιείται υποκειμενικά και καταχρηστικά από προγνώστες-μετεωρολόγους. 

Οι διαδοχικές ημέρες με ηλιοφάνεια, ασθενείς ανέμους και υψηλές για την εποχή θερμοκρασίες μεταξύ Δεκεμβρίου και Φεβρουαρίου έχει επικρατήσει να ονομάζονται "Αλκυονίδες Ημέρες" από την αρχαιότητα. Ο όρος αποδίδεται στον Αριστοτέλη και υπάρχουν διάφοροι μύθοι γύρω από την ονομασία. Το πιο πιθανό είναι η περίοδος καλοκαιρίας να ονομάστηκε έτσι γιατί το πτηνό αλκυόνη επιλέγει να γεννά τα αυγά του σε βραχώδεις περιοχές κοντά σε νερό κατά τη διάρκεια ήπιων καιρικών συνθηκών, είτε γιατί τις ξάστερες νύχτες του Ιανουαρίου ο αστέρας Αλκυόνη είναι ορατός στο ζενίθ του ουράνιου θόλου. 

Για να χαρακτηρίσουμε όμως ως "αλκυονίδες ημέρες" ένα διάστημα ημερών, οι ήπιες καιρικές συνθήκες θα πρέπει να χαρακτηρίζουν μια μεγάλη γεωγραφική έκταση, όπως το σύνολο της χώρας και όχι τοπικές περιοχές. Αυτό οφείλεται στην παρουσία ενός εκτεταμένου αντικυκλώνα πάνω από την περιοχή μας, κάτι που δεν συμβαίνει κάθε χρόνο. Άρα ένας ακόμη μύθος είναι ότι οι αλκυονίδες ημέρες εμφανίζονται κάθε χρόνο. Η αλήθεια όμως είναι ότι η παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη έχει συνδεθεί με την ολοένα και μεγαλύτερη συχνότητα εμφάνισης αντικυκλώνων στη Μεσόγειο, άρα και την αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης "αλκυονίδων ημερών". Δεν αποκλείεται μάλιστα μέσα στον ίδιο χειμώνα να παρατηρηθούν 2 περίοδοι που να πληρούν τα κριτήρια για να χαρακτηριστούν ως αλκυονίδες ημέρες. 

Οι αλκυονίδες ημέρες συνδέονται επίσης με σοβαρά επεισόδια ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε πόλεις καθώς οι αντικυκλωνικές συνθήκες ευνοούν τον εγκλωβισμό ρύπων κοντά στο έδαφος και τη δημιουργία αιθαλομίχλης. 

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, δεν έχουν παρατηρηθεί ακόμη αλκυονίδες ημέρες τον Δεκέμβριο του 2021 μέχρι και την πρώτη εβδομάδα του Ιανουαρίου 2022, παρότι παρατηρούνται πολύ ήπιες για την εποχή θερμοκρασίες. Καταγράφονται ισχυροί άνεμοι στα πελάγη και στα ορεινά, ενώ δεν λείπουν και οι βροχοπτώσεις.

Η φωτογραφία από Κάτω Λεχώνια Πηλίου τη Δευτέρα 3 Ιανουαρίου 2022 του Γιάννη Καλαντζή δείχνει τα ήρεμα νερά του Παγασητικού Κόλπου μια θερμή ημέρα του χειμώνα. 

Τι είναι το "Φαινόμενο Mpempa";

Πιθανόν ο πρώτος που παρατήρησε ότι το ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο ήταν ο Αριστοτέλης, αλλά μέχρι το 2013 αυτό το φαινόμενο ήταν ανεξήγητο από την επιστημονική κοινότητα. Το όνομα "Mpempa" δόθηκε από τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας της Βρετανίας προς τιμήν του Τανζανού φοιτητή Erasto Mpempa καθώς ήταν ο πρώτος που το μελέτησε διεξοδικά και δημοσίευσε μια πρώτη επιστημονική εξήγηση το 1969 η οποία όμως αποδείχθηκε ανεπαρκής. 

Η παραπάνω εικόνα δείχνει καυτό νερό, σχεδόν 100°C, να παγώνει ακαριαία σε θερμοκρασία χαμηλότερη των -20°C. Αν συγκρίνουμε την ταχύτητα ψύξης δύο δειγμάτων νερού θερμοκρασίας ~19°C και 43ºC όπως δείχνει το επόμενο σχήμα, θα δούμε ότι αυτό που θα παγώσει πρώτο είναι το δεύτερο. 

Η πιο ολοκληρωμένη και κοινά αποδεκτή εξήγηση δόθηκε το 2013 από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης οι οποίοι μελέτησαν τους χημικούς δεσμούς των μορίων του νερού σε διάφορες θερμοκρασίες. Τα μόρια νερού μεταξύ τους δεσμεύονται από έναν ηλεκτρομαγνητικό δεσμό (δεσμό υδρογόνου) ο οποίος καθορίζει το σημείο βρασμού, την επιφανειακή τάση και το ρυθμό μεταβολής ενέργειας. Ο ρυθμός μεταβολής ενέργειας εξαρτάται κυρίως από την αρχική κατάσταση του υγρού, δηλαδή τη θερμοκρασία του. Το θερμό νερό μεταφέρει την ενέργειά του εκθετικά πιο γρήγορα από το κρύο νερό καθώς οι δεσμοί υδρογόνου αλληλεπιδρούν με τους ομοιοπολικούς δεσμούς του νερού (μοιράζονται ηλεκτρόνια στην εξωτερική τους στιβάδα) και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο συμπιεσμένοι είναι οι ομοιοπολικοί δεσμοί αποθηκεύοντας ταυτόχρονα ενέργεια. Κατά την ψύξη, ο ρυθμός απελευθέρωσης της ενέργειας αυξάνεται εκθετικά πιο γρήγορα γιατί στο ψυχρότερο νερό οι ομοιοπολικοί δεσμοί δεν είναι τόσο συμπιεσμένοι. Αυτή η συμπεριφορά όμως του νερού εξαρτάται και από άλλους παράγοντες όπως η καθαρότητα του νερού και η διάρκεια ψύξης.

 Πηγή: https://www.nature.com/articles/srep03005 

Graph by SVG version: Own work - http://www.picotech.com//experiments/mpemba_effect/graphics/export_results_spreadsheet.gif, CC BY 3.0

Η έκταση της χιονοκάλυψης και παγοκάλυψης στο Βόρειο Ημισφαίριο

Ο χάρτης με δορυφορικά δεδομένα που επεξεργαστήκαμε στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών/meteo.gr δείχνει την κατανομή χιονοκάλυψης και παγοκάλυψης στο Βόρειο Ημισφαίριο την Κυριακή 19 Δεκεμβρίου 2021. Η έκτασης της χιονοκάλυψης είναι μικρότερη από τα κανονικά για την εποχή επίπεδα (μέση τιμή 1980-2020) σε ένα μεγάλο μέρος της Ευρώπης, της Κεντρικής Ασίας και των ΗΠΑ. Αντίθετα, το χιόνι καλύπτει μεγαλύτερες εκτάσεις από ό,τι συνήθως τον Δεκέμβριο στη Μικρά Ασία, τη Δυτική Κίνα και την Ιαπωνία. 

Η έκταση της παγοκάλυψης στο Βόρειο Ημισφαίριο είναι η τρίτη χαμηλότερη μέχρι στιγμής τον φετινό χειμώνα από το 1980. 

Η δορυφορική εκτίμηση του συγκεντρωτικού ύψους βροχής 9-11 Δεκεμβρίου 2021 

Η αποστολή μέτρησης παγκόσμιου υετού GPM (Global Precipitation Measurement) παράγει το πιο ολοκληρωμένο παγκόσμιο προϊόν εκτίμησης της ραγδαιότητας βροχοπτώσεων και χιονοπτώσεων της NASA, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM). Οι βροχοπτώσεις υπολογίζονται χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον αστερισμό δορυφόρων GPM - ένα παγκόσμιο δίκτυο δορυφόρων που επί του παρόντος περιλαμβάνει τους: GPM Core Observatory, GCOM-W1, NOAA-18, NOAA-19, DMSP F-16, DMSP F-17, DMSP F- 18, Metop-A και Metop-B. Το σύνολο παγκόσμιων δεδομένων IMERG παρέχει ποσά υετού για ολόκληρο τον πλανήτη κάθε 30 λεπτά.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει τα τελευταία διαθέσιμα δεδομένα υετού IMERG για το διάστημα 9 με 11 Δεκεμβρίου 2021, κατά τη διάρκεια της σοβαρής κακοκαιρίας που έπληξε τη χώρα μας. Σύμφωνα με το προϊόν, πάνω από 100 mm βροχής και χιονιού σημειώθηκαν σε μια εκτεταμένη περιοχή της Ηπείρου (μωβ χρώμα στον χάρτη). 

Ατμοσφαιρικά κύματα βαρύτητας στην Ελλάδα τη Δευτέρα 6 Δεκεμβρίου 2021

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

ΕΑΑ-Πεντέλη, 6 Δεκεμβρίου 2021, 22:00

Ο δορυφόρος Terra της NASA πέρασε πάνω από τη χώρα μας το πρωί της Δευτέρα 6 Δεκεμβρίου 2021 και κατέγραψε νεφικούς σχηματισμούς κατά τη διάρκεια ατμοσφαιρικών βαρυτικών κυμάτων κοντά στο έδαφος.

Τα ατμοσφαιρικά βαρυτικά κύματα είναι ένα συνηθισμένο φαινόμενο που οφείλεται κυρίως στην τοπογραφία και την ταχύτητα του ανέμου. Οι αέριες μάζες όταν ανέρχονται, ψύχονται και συμπυκνώνονται οι υδρατμοί τους, δημιουργώντας νέφη. Αντίθετα, οι εξαναγκασμένες καθοδικές τους κινήσεις οδηγούν σε θέρμανση και εξάτμιση των υδρατμών, οπότε δημιουργούνται οι στενές ανέφελες λωρίδες που διακρίνονται στην παρακάτω δορυφορική εικόνα. 

ΝOAA: Ανάπτυξη γραμμικών νεφώσεων στις ανατολικές ακτές των ΗΠΑ στις 23 Νοεμβρίου 2021

O γεωστατικός μετεωρολογικός δορυφόρος της ΝΟΑΑ, GOES East κατέγραψε εικόνες ανάπτυξης νεφών κοντά στις ανατολικές ακτές των ΗΠΑ στον Ατλαντικό Ωκεανό στις 23 Νοεμβρίου 2021 κατά τη διάρκεια μια εισβολής ψυχρών αερίων μαζών πάνω από τον ωκεανό. Αυτές οι ισχνές, παράλληλες γραμμές χαμηλών νεφώσεων σχηματίζονται όταν ψυχρές αέριες μάζες κινούνται πάνω από τα σχετικά θερμότερα ύδατα, συλλέγοντας θερμότητα και υγρασία, και δημιουργώντας στήλες θερμού αέρα.

Καθώς ο θερμότερος αέρας ανέρχεται και συναντά τον ψυχρότερο αέρα από πάνω, συμπυκνώνεται δημιουργώντας νέφη σωρείτες, στη συνέχεια ψύχεται και βυθίζεται πλευρικά των νεφών. Αυτές οι καθοδικές και ανοδικές κινήσεις δημιουργούν παράλληλους κυλίνδρους περιστρεφόμενου αέρα που ευθυγραμμίζουν τα νέφη προς την κατεύθυνση του ανέμου που επικρατεί.

Υπάρχει επίσης ένα κενό μεταξύ των ακτογραμμών και των περιοχών όπου ξεκινούν οι σειρές των νεφών, επειδή ο ψυχρός αέρας δεν έχει ταξιδέψει ακόμη αρκετά μακριά πάνω από το νερό για να θερμανθεί και να εμπλουτιστεί με την απαραίτητη υγρασία για το σχηματισμό νεφών.

Πηγή: ΝΟΑΑ
https://www.facebook.com/NOAASatellites/videos/1828598067331785/ 

NASA: Πυκνά νέφη σκόνης καλύπτουν την Τασκένδη του Ουζμπεκιστάν στις αρχές Νοεμβρίου 2021

Επεισόδια μεταφοράς σκόνης συμβαίνουν αρκετά συχνά στα ξηρά, ανεμοδαρμένα τοπία της Κεντρικής Ασίας. Ωστόσο, είναι ασυνήθιστο η σκόνη να σκοτεινιάζει τον ουρανό μιας μεγάλης πόλης, όπως έγινε πρόσφατα στην Τασκένδη του Ουζμπεκιστάν.

Το τεράστιο νέφος σκόνης προκλήθηκε από ένα αντικυκλωνικό σύστημα, το οποίο έφερε ισχυρούς ανέμους εντάσεως έως και 70-90 χιλιόμετρα την ώρα, στην πρωτεύουσα του Ουζμπεκιστάν. Κατά διαστήματα, το στρώμα της σκόνης γίνονταν τόσο πυκνό που η ορατότητα μειώθηκε στα 200 μέτρα. Σύμφωνα με τη μετεωρολογική υπηρεσία του Ουζμπεκιστάν (Uzhydromet), τα επίπεδα των χονδρών αιωρούμενων σωματιδίων (PM10) αυξήθηκαν στα 18.000 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο. Κατά διαστήματα η συγκέντρωση σκόνης στον αέρα ήταν 30 φορές μεγαλύτερη από τα αποδεκτά όρια για το Ουζμπεκιστάν. Τα τελευταία 150 χρόνια παρακολούθησης, τέτοιες ακραίες συνθήκες σκόνης στην ατμόσφαιρα δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ στην Τασκένδη, σύμφωνα με την Uzhydromet.

Το όργανο MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) του δορυφόρου Terra της NASA κατέγραψε πυκνά νέφη σκόνης που πλησίαζαν την Τασκένδη στις 4 Νοεμβρίου 2021. Κάποια νέφη φαινόταν να προέρχονται από ξεραμένες γεωργικές εκτάσεις, βοσκοτόπια και λιβάδια στα βορειοανατολικά την περιοχή Τουρκιστάν του Καζακστάν. Την επόμενη μέρα (5 Νοεμβρίου), τα νέφη σκόνης είχαν απλωθεί και μια πυκνή ομίχλη κάλυπτε μεγάλο μέρος της περιοχής και αρκετών ορεινών κοιλάδων στα ανατολικά. Ένα στρώμα ασυνήθιστα ψυχρού αέρα κοντά στην επιφάνεια καλύφθηκε από ένα στρώμα θερμότερου αέρα - μια αναστροφή θερμοκρασίας - με αποτέλεσμα τη συγκέντρωση της σκόνης κοντά στην επιφάνεια και την χαμηλή ποιότητα του αέρα.

«Εάν οι μετρήσεις είναι σωστές, αυτά είναι πραγματικά ακραία και εξαιρετικά επικίνδυνα επίπεδα σωματιδίων για μια αστική περιοχή», δήλωσε ο Thomas Gill, ατμοσφαιρικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Τέξας. «Το μέσο όριο 24 ωρών της Υπηρεσίας Περιβαλλοντικής Προστασίας των ΗΠΑ (US Environmental Protection Agency) είναι, για παράδειγμα, 150 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο για τα PM10. Οι υψηλότερες ωριαίες συγκεντρώσεις που έχω δει ποτέ να έχουν καταγραφεί στο Ελ Πάσο του Τέξας - αναμφισβήτητα η πόλη που πλήττεται περισσότερο από επεισόδια μεταφοράς σκόνης στις ΗΠΑ - είναι περίπου 5000 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο για τα PM10. Αυτά τα επίπεδα στο Ουζμπεκιστάν είναι περίπου τέσσερις φορές χειρότερα από ό,τι έχω δει ποτέ στο Ελ Πάσο. Αυτές μπορεί να είναι από τις μεγαλύτερες τιμές PM10 που έχουν μετρηθεί ποτέ για τον ατμοσφαιρικό αέρα σε μια αστική περιοχή».

Αρκετοί μήνες ξηρασίας προδιέθεσαν την περιοχή για ακραία επεισόδια μεταφοράς σκόνης. Τα μέσα ενημέρωσης ανέφεραν θερμοκρασίες ρεκόρ και νεκρά ζώα εξαιτίας θερμικής καταπόνησης από τις αρχές του καλοκαιριού, ενώ η αποστολή GRACE-FO της NASA παρατήρησε ασυνήθιστα ξηρές συνθήκες υγρασίας εδάφους στο Νότιο Καζακστάν μόλις στις αρχές Νοεμβρίου.

Πηγή: NASA Earth Observatory 
Περισσότερα: https://earthobservatory.nasa.gov/images/149067/dust-blankets-tashkent 

Copernicus: Πυρκαγιά στην ανατολική Σιβηρία τον Νοέμβριο του 2021 μετά την εποχή των πυρκαγιών

Η παρακάτω εικόνα, η οποία ελήφθη από έναν από τους δορυφόρους Copernicus Sentinel-2 στις 3 Νοεμβρίου 2021, δείχνει μια πυρκαγιά σε εξέλιξη κοντά στην πόλη Arman, στην περιοχή Magadan της Σιβηρίας στην Άπω Ανατολή.

Η μη εποχική πυρκαγιά αυτή, η οποία πιθανότατα ξεκίνησε από κεραυνό, αποδεικνύεται δύσκολο να περιοριστεί από τους πυροσβέστες. Αυτήν την εποχή του χρόνου, η θερμοκρασία του αέρα στο Arman πέφτει συχνά κοντά στους 20 βαθμούς κάτω από το μηδέν, κάτι που κάνει την κατάσβεση της φωτιάς πιο δύσκολη καθώς όλο σχεδόν το νερό στην περιοχή το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατάσβεση της πυρκαγιάς, έχει παγώσει. Η φωτιά εντείνεται επίσης από τους ισχυρούς ανέμους, ενώ η απουσία χιονιού, το οποίο συχνά πέφτει στην περιοχή Μαγκαντάν τον Νοέμβριο, συνέβαλε στην ταχεία εξάπλωση της.

Η δορυφορική αποστολή Copernicus Sentinel-2 συμβάλλει στην ανάπτυξη εφαρμογών για τον εντοπισμό και την παρακολούθηση πυρκαγιών, καθώς και τη χαρτογράφηση καμένων εκτάσεων, με χωρική ανάλυση 10 μέτρων.

Πηγή: Ευρωπαϊκή Ένωση, αποστολή Copernicus Sentinel-2
Περισσότερα: https://www.copernicus.eu/en/media/image-day-gallery/unseasonal-fire-far-east-siberia-november-2021 

NASA: Απεικόνιση των τυφώνων του Ατλαντικού της φετινής σεζόν - μέχρι 30 Σεπτεμβρίου 2021

Η παρακάτω ψηφιακή απεικόνιση των διαδρομών των τυφώνων και των τροπικών καταιγίδων της φετινής σεζόν, μέχρι τα τέλη Σεπτεμβρίου του 2021, προέρχεται από τον αλγόριθμο IMERG (Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM) της NASA - ένα προϊόν δεδομένων παρατήρησης βροχοπτώσεων από δορυφορικούς αισθητήρες. Ο IMERG παρέχει σχεδόν σε πραγματικό χρόνο εκτιμήσεις βροχόπτωσης -σε διαστήματα μισής ώρας σε ανάλυση ~10 km για ολόκληρη την υδρόγειο, βοηθάει στην καλύτερη κατανόηση του κύκλου του νερού και των ακραίων καιρικών φαινομένων, και χρησιμοποιείται στη διαχείριση καταστροφών, στην παρακολούθηση ασθενειών, στη διαχείριση φυσικών πόρων, στην παραγωγή ενέργειας και την ασφάλεια τροφίμων.

Οι ρυθμοί βροχόπτωσης IMERG (σε χιλιοστά/ώρα) προβάλλονται στην απεικόνιση μαζί με δεδομένα νεφώσεων από σύνολο δεδομένων από το NOAA Climate Prediction Center, (CPC Cloud Composite και ηλεκτρικής δραστηριότητας καταιγίδων από το μοντέλο Αυτοματοποιημένης Πρόβλεψης Τροπικών Κυκλώνων (ATCF) του Εθνικού Κέντρου Τυφώνων των ΗΠΑ(NHC).

Οι θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας (SST) εμφανίζονται επίσης στους ωκεανούς και προέρχονται από το σύνολο δεδομένων αισθητήρων πολύ υψηλής ανάλυσης (MUR) της NASA, το οποίο συνδυάζει δεδομένα από πολλούς γεωστατικούς δορυφόρους και δορυφόρους σε πολική τροχιά. Οι θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας παίζουν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό και την ανάπτυξη τυφώνων, με τις υψηλότερες θερμοκρασίες να συνδέονται με πιο έντονες καταιγίδες.

Η οπτικοποίηση των δεδομένων προετοιμάστηκε για τη Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή - Διάσκεψη των Μερών (COP) 26. Η εποχή των τυφώνων του 2021 λήγει επίσημα στις 30 Νοεμβρίου.

Πηγή: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Περισσότερα: https://svs.gsfc.nasa.gov/4947 

GPM: Εβδομαδιαία επισκόπηση IMERG παγκόσμιου υετού 24-31/10/2021

Η αποστολή μέτρησης παγκόσμιου υετού GPM (Global Precipitation Measurement) παράγει το πιο ολοκληρωμένο παγκόσμιο προϊόν εκτίμησης της ραγδαιότητας βροχοπτώσεων και χιονοπτώσεων της NASA, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM). Οι βροχοπτώσεις υπολογίζονται χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον αστερισμό δορυφόρων GPM - ένα παγκόσμιο δίκτυο δορυφόρων που επί του παρόντος περιλαμβάνει τους: GPM Core Observatory, GCOM-W1, NOAA-18, NOAA-19, DMSP F-16, DMSP F-17, DMSP F- 18, Metop-A και Metop-B. Το σύνολο παγκόσμιων δεδομένων IMERG παρέχει ποσά υετού για ολόκληρο τον πλανήτη κάθε 30 λεπτά.

Η παρακάτω ψηφιακή απεικόνιση δείχνει τα τελευταία διαθέσιμα δεδομένα υετού IMERG, για το διάστημα 24 με 31 Οκτώβρη 2021, τα οποία απεικονίζουν πού εκδηλώνονται οι βροχές και οι χιονοπτώσεις πάνω στον πλανήτη.

Πηγή: Global Precipitation Measurement Mission / NASA's Scientific Visualization Studio
Περισσότερα:
https://svs.gsfc.nasa.gov/4285
https://gpm.nasa.gov/

NASA: Εξωτροπικοί κυκλώνες έπληξαν τις δυτικές ακτές των ΗΠΑ (10-25/10/2021)

Ένας από τους πιο έντονους εξωτροπικούς κυκλώνες που έπληξαν ποτέ τον Βορειοδυτικό Ειρηνικό έφερε μια εξίσου ιστορική ποσότητα υγρασίας στη Δυτική Ακτή της Βόρειας Αμερικής στις 24-25 Οκτωβρίου 2021. Η καταιγίδα στα ανοιχτά της Πολιτείας Ουάσιγκτον—με κεντρική πίεση 942,5 hPa, που ισοδυναμεί με τυφώνα Kατηγορίας 4—ήταν το δεύτερο σύστημα ακραίων χαμηλών πιέσεων στον Βόρειο Ειρηνικό μέσα σε μια εβδομάδα. Και τα δύο εμφάνισαν πτώσεις πιέσεων άνω των 24 millibar μέσα σε 24 ώρες, καθιστώντας τους 2 κυκλώνες ως «μετεωρολογικές βόμβες».

Τα δύο μέτωπα των καταιγίδων μετέφεραν υγρές αέριες μάζες από τα βόρεια της Χαβάης προς τη Δυτική Ακτή σε μακριές, στενές ζώνες υγρασίας γνωστές ως ατμοσφαιρικά ποτάμια. Οι ατμοσφαιρικοί ποταμοί αντιπροσωπεύουν έως και το 50 τοις εκατό της βροχής και του χιονιού που πέφτει στις Δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες.

Οι αλλεπάλληλες καταιγίδες έφεραν ισχυρούς ανέμους και ακραίες βροχοπτώσεις που έσβησαν τις πυρκαγιές και έφεραν κάποια ανακούφιση από τις ακραίες συνθήκες ξηρασίας στην Κεντρική και Βόρεια Καλιφόρνια. Επιπλέον προκάλεσαν διακοπές ρεύματος, πλημμύρες, κατολισθήσεις και ροές λάσπης και υλικών σε δρόμους.

Τα παραπάνω στιγμιότυπα προέρχονται από το μοντέλο υετίσιμου ύδατος (Total Precipitable Water) στον Ανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό από τις 10 έως τις 25 Οκτωβρίου 2021. Οι περιοχές με πράσινο χρώμα αντιπροσωπεύουν τις υψηλότερες ποσότητες υγρασίας. Σημειώστε τις στενές λωρίδες με χρώμα λευκό έως ανοιχτό πράσινο που ρέουν επανειλημμένα στον Βορειοδυτικό Ειρηνικό, στη Βόρεια Αμερική. Κάποιες περιοχές επίσης στους τροπικούς είναι συχνά κορεσμένες με υγρασία η οποία μπορεί τελικά να στραφεί προς τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη.

Το συνολικά υετίσιμο ύδωρ είναι ένα μέτρο της ποσότητας νερού σε μια στήλη της ατμόσφαιρας εάν όλοι οι υδρατμοί σε αυτήν τη στήλη συμπυκνώνονταν σε νερό. Το μοντέλο της NASA γνωστό ως Goddard Earth Observing System Data Assimilation System (GEOS DAS), χρησιμοποιεί δορυφορικά δεδομένα και μαθηματικές αναπαραστάσεις φυσικών διεργασιών για να υπολογίσει τι συμβαίνει στην ατμόσφαιρα. Δεν καταλήγει όλη η ποσότητα υετίσιμου ύδατος σε υετό, ωστόσο, είναι ένας χρήσιμος δείκτης των περιοχών όπου οι βροχοπτώσεις θα μπορούσαν να είναι ακραίες.

Το ερευνητικό κέντρο Center for Western Weather and Water Extremes, κατέταξε τον ατμοσφαιρικό ποταμό 24-25 Οκτωβρίου ως εκδήλωση κατηγορίας 5 για την περιοχή του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο. Η κλίμακα από το 1 έως το 5 λαμβάνει υπόψη τη διάρκεια και την ποσότητα των υδρατμών που μεταφέρονται από αυτά τα ποτάμια υγρού αέρα που προηγούνται των ψυχρών μετώπων.

Η Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία των ΗΠΑ (NWS) ανέφερε ότι στο όρος Tamalpais στην Καλιφάρνια καταγράφηκαν 420 mm βροχόπτωσης σε διάστημα 48 ωρών μέχρι το πρωί της 25ης Οκτωβρίου. Στο κέντρο του Σαν Φρανσίσκο καταγράφηκε ύψος βροχής 102 mm μόνο στις 24 Οκτωβρίου, καθιστώντας το την πιο υγρή ημέρα Οκτωβρίου έχει δει η πόλη από τότε που ξεκίνησε η τήρηση αρχείων. Στο Blue Canyon της Καλιφόρνια, σημειώθηκαν 255 mm βροχής έπεσαν σε ένα 24ωρο στις 24-25 Οκτωβρίου, σπάζοντας το ρεκόρ 237 mm που είχε οριστεί το 1964, σύμφωνα με την NWS. Το ίδιο 24ωρο, στο κέντρο του Σακραμέντο σημειώθηκαν 138 mm βροχής, καταρρίπτοντας το ρεκόρ που είχε οριστεί το 1880. Μόλις μία εβδομάδα πριν, το Σακραμέντο είχε καταρρίψει ένα άλλο ακραίο ρεκόρ, αυτό της μεγαλύτερης περιόδου ξηρασίας, καταγράφοντας 212 ημέρες χωρίς μετρήσιμη βροχή. Στις 24 Οκτωβρίου, το NWS εξέδωσε προειδοποιήσεις για αιφνίδιες πλημμύρες σε 13 περιοχές καμένων εκτάσεων στην Καλιφόρνια από πυρκαγιές που εκδηλώθηκαν μεταξύ 2018 και 2021.

Πηγή: NASA Earth Observatory
Περισσότερα: https://earthobservatory.nasa.gov/images/148999/extratropical-cyclones-drench-west-coast 

Landsat: Νέα μελέτη δείχνει ψυκτική επίδραση στη θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης γύρω από μεγάλης κλίμακας ηλιακά πάρκα

Επιστήμονες χρησιμοποιώντας δορυφορικές τεχνολογίες, ανακάλυψαν για πρώτη φορά ότι μεγάλης κλίμακας ηλιακά πάρκα έχουν ψυκτική επίδραση στο έδαφος που τα περιβάλλει.

Καθώς περισσότερες χώρες δεσμεύονται να επιτύχουν καθαρές μηδενικές εκπομπές άνθρακα, θα υπάρχει μεγαλύτερη εξάρτηση από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ωστόσο, υπάρχουν πολύ λίγα στοιχεία για τις επιπτώσεις που έχουν τα μεγάλης κλίμακας ηλιακά έργα στο τοπικό περιβάλλον. Επομένως, είναι πραγματικά σημαντικό να κατανοήσουμε τις κλιματικές επιπτώσεις, καθώς αυτό επηρεάζει τις οικολογικές αντιδράσεις.

Ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Λάνκαστερ, το Πανεπιστήμιο Λουντόνγκ στην Κίνα και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Ντέιβις στις ΗΠΑ σε νέα μελέτη, χρησιμοποίησαν δεδομένα για τη θερμοκρασία της επιφάνειας της γης που προέρχονται από δορυφορικές εικόνες της αποστολής Landsat, μια προσέγγιση που δεν είχε εφαρμοστεί προηγουμένως για ηλιακά πάρκα που τους βοήθησαν να συγκρίνουν τις θερμοκρασίες της επιφάνειας της Γης γύρω από τα ηλιακά πάρκα, πριν και μετά την κατασκευή τους.

Η μελέτη επικεντρώθηκε σε δύο πάρκα σε άνυδρες τοποθεσίες: Το ηλιακό πάρκο 300 MW Stateline στην Καλιφόρνια και το 850 ΜW ηλιακό πάρκο Longyangxia Dam στην Κίνα (το οποίο φαίνεται στην παραπάνω εικόνα) Διαπίστωσαν ότι τα πάρκα παρήγαγαν «ψυχρές νησίδες» που εκτείνονταν περίπου 700 μέτρα από τα όρια του ηλιακού πάρκου. Η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης μειώθηκε έως και 2,3 ℃ στα 100 μέτρα μακριά από το ηλιακό πάρκο, ενώ η ψυκτική επίδραση μειώνοταν εκθετικά μέχρι τα 700 μέτρα.

Η νέα αυτή ανακάλυψη είναι σημαντική καθώς δείχνει ότι ένα ηλιακό πάρκο θα μπορούσε να επηρεάσει οικολογικές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγικότητας, της αποσύνθεσης και τελικά του ισοζυγίου άνθρακα, στο περιβάλλον τοπίο. Η κλίμακα του αποτελέσματος θα εξαρτηθεί από την τοποθεσία και θα μπορούσε να είναι θετική, αρνητική ή ασήμαντη.

Για παράδειγμα, προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι χαμηλότερες θερμοκρασίες επιφάνειας στο Θιβετιανό Οροπέδιο θα μπορούσαν δυνητικά να μειώσουν την ποσότητα μεθανίου που χάνεται στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, στην Έρημο Mojave, χαμηλότερες θερμοκρασίες είχαν ως αποτέλεσμα λιγότερους σπόρους να βλαστήσουν, πράγμα που μπορεί να σημαίνει λιγότερα φυτά που επιβιώνουν στην ενήλικη ζωή, μειώνοντας τη βιοποικιλότητα.

Τα νέα ευρήματα υπογραμμίζουν επομένως την ανάγκη να δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στο σημείο όπου κατασκευάζονται τα ηλιακά πάρκα σε όλο τον κόσμο, καθώς και στον σχεδιασμό τους, για να ελαχιστοποιηθούν τυχόν αρνητικές επιπτώσεις και να ενισχυθούν τα θετικά αποτελέσματα.

Παρόλο που απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για τον προσδιορισμό των ακριβών μηχανισμών που προκαλούν το φαινόμενο των “ψυχρών νησίδων” και πώς μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη θέση και τον σχεδιασμό του ηλιακού πάρκου, οι ερευνητές υποθέτουν ότι οφείλεται στις ηλιακές συστοιχίες που προσφέρουν σκίαση και μόνωση στην επιφάνεια της γης, καθώς και στη μετατροπή ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική από τους ηλιακούς συλλέκτες.

Πηγή: USGS Landsat, eureka alert, Πανεπιστήμιο Lancaster
Περισσότερα: https://www.eurekalert.org/news-releases/930606 

Το άρθρο ‘Ground-mounted photovoltaic solar parks promote land surface cool islands in arid ecosystems’ από το επιστημονικό περιοδικό Renewable and Sustainable Energy Transition
https://doi.org/10.1016/j.rset.2021.10000 

NOAA: Συνεχίζεται η ψυχρή φάση La Nina στον Ειρηνικό και αυτόν τον χειμώνα 2021-22

Το φαινόμενο La Nina αναπτύχθηκε και επεκτείνεται για δεύτερο συνεχόμενο χειμώνα σύμφωνα με το Κέντρο Πρόβλεψης Κλίματος της NOAA - τμήμα της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας της NOAA. Το La Nina είναι ένα φυσικό ωκεάνιο-ατμοσφαιρικό φαινόμενο που χαρακτηρίζεται από ψυχρότερες από το μέσο όρο θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας στον Κεντρικό και Ανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό κοντά στον ισημερινό, και μεταφράζεται από τα Ισπανικά ως "μικρό κορίτσι".

Το La Nina είναι ένα μέρος της λεγόμενης Νότιας Ταλάντωσης (του Ειρηνικού) El Nino (El Nino Southern Oscillation -ENSO), η οποία χαρακτηρίζεται από αντίθετες θερμές (Εl Nino) και ψυχρές φάσεις (La Nina) ωκεάνιων και ατμοσφαιρικών συνθηκών στον τροπικό Ειρηνικό Ωκεανό. Τα διαδοχικά επεισόδια La Nina, μετά από μια μετάβαση σε ουδέτερες συνθήκες του κύκλου του ENSO δεν είναι κάτι το ασυνήθιστο: Το 2020, το La Nina αναπτύχθηκε τον Αύγουστο και στη συνέχεια διαλύθηκε τον Απρίλιο του 2021 καθώς επέστρεψαν οι ουδέτερες συνθήκες του κύκλου του El Nino-ENSO.

"Οι επιστήμονες παρακολουθούν την πιθανή ανάπτυξη La Nina από αυτό το καλοκαίρι, το οποίο είναι ένας παράγοντας για την πρόβλεψη της εποχής τυφώνων, την οποία έχουμε δει να εξελίσσεται", δήλωσε ο Mike Halpert, αναπληρωτής διευθυντής του Κέντρου Πρόβλεψης Κλίματος της NOAA.

Αυτό το επεισόδιο La Nina αναμένεται να διαρκέσει μέχρι τις αρχές της άνοιξης του 2022. Για την επερχόμενη χειμερινή περίοδο, η οποία εκτείνεται από τον Δεκέμβριο του 2021 έως τον Φεβρουάριο του 2022, υπάρχει πιθανότητα 87% παρουσίας της φάση La Nina. Τα προηγούμενα επεισόδια La Nina συνέβησαν το χειμώνα του 2020-2021 και του 2017-2018 ενώ επεισόδιο El Nino αναπτύχθηκε το 2018-2019. Όταν δεν υπάρχει κανένα από τα δυο κλιματικά μοτίβα EL Nino και El Nina, το ENSO παραμένει ουδέτερο και δεν επηρεάζει τα παγκόσμια κλιματικά πρότυπα.

Πηγή: National Oceanic and Atmospheric Administration
Περισσότερα: https://www.noaa.gov/news/double-dip-la-nina-emerges 

NASA: 84 εκατομμύρια στρέμματα καμένα φέτος στη δημοκρατία Σάχα της Ανατολικής Ρωσίας

Το καλοκαίρι του 2021, τεράστιες πυρκαγιές ξέσπασαν για μήνες στα δάση από κωνοφόρα δέντρα (πεύκα Larix gmelinii) στην Ανατολική Ρωσία. Κατά τη διάρκεια της πιο σοβαρής περιόδου πυρκαγιών στην Πολιτεία Σάχα εδώ και δεκαετίες, κάηκαν περισσότερα από 84 εκατομμύρια στρέμματα δασών. "Αυτό είναι μια ασύλληπτη έκταση - σχεδόν τέσσερις φορές του μέσου όρου", δήλωσε η Amber Soja, συνεργάτης της NASA και του Εθνικού Ινστιτούτου Αεροδιαστημικής Διαστήματος που έχει πραγματοποιήσει επιτόπια έρευνα στην περιοχή. Καταγράφηκε επίσης ένα άλλο ρεκόρ: Αυτό της μεγαλύτερης δασικής έκτασης που κάηκε στη Σάχα από κάθε χρόνο από τότε που το όργανο MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) του δορυφόρου Terra της NASA ξεκίνησε τη συλλογή δεδομένων, το 2000.

Στην παρακάτω δορυφορική εικόνα ψευδοχρωμάτων, οι καμένες περιοχές εμφανίζονται με σκούρο καφέ χρώμα. Οι περιοχές που δεν έχουν καεί είναι πράσινες. Οι κηλίδες πρασίνου μέσα στα σημάδια καμμένων εκτάσεων είναι πυρκαγιές - περιοχές εντός περιμέτρων πυρκαγιάς που δεν είχαν καεί ή ήταν ελαφρώς καμένες. Το όργανο VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) του δορυφόρου Suomi NPP κατέγραψε την εικόνα στις 10 Σεπτεμβρίου 2021.

Η έκταση της Δημοκρατίας Σάχα είναι σχεδόν διπλάσια από την Αλάσκα, τη μεγαλύτερη πολιτεία των ΗΠΑ και πέντε φορές μεγαλύτερη από τη Μαδαγασκάρη. «Αυτό που συμβαίνει στο Σάχα και στα δάση, έχει τεράστια σημασία», είπε η Σόγια. «Τα δάση των βορίων αποθηκεύουν περισσότερο άνθρακα από οποιοδήποτε άλλο είδος δάσους στον κόσμο - ακόμη περισσότερο από τα τροπικά τροπικά δάση». Τα κωνοφόρα δέντρα του είδους Larix gmelinii ρίχνουν τις βελόνες τους κάθε χειμώνα, αλλά ο καιρός είναι τόσο κρύος που υπάρχουν λίγοι αποδομητές (βακτήρια, μύκητες, ασπόνδυλα) γύρω τους για να τα διασπάσουν. Αυτό σημαίνει ότι τεράστιες ποσότητες οργανικού άνθρακα καταλήγουν να συσσωρεύονται στο έδαφος με την πάροδο του χρόνου.

«Πολλές από τις φωτιές εκεί μαίνονται για μεγάλο χρονικό διάστημα - εβδομάδες ακόμη και μήνες. Μερικοί έχουν κατακάψει τις ίδιες περιοχές σε πολλά χρόνια», εξήγησε η Soja. «Οι φλόγες δεν απλώνονται απλώς σε όλο το τοπίο, αλλά καίνε τα πάντα ολοσχερώς. Λιώνουν το μόνιμο παγετό (permafrost), καίγονται μέσα από στρώματα τύρφης σε ορισμένες περιοχές και απελευθερώνουν αποθηκευμένο άνθρακα και μεθάνιο που έχουν συσσωρευτεί για χιλιετίες ».

Εκδηλώσεις μεγάλων πυρκαγιών στο Σάχα είχαν συμβεί και κατά το παρελθόν, συμπεριλαμβανομένων των ετών 2004, 2010, 2013, 2019 και 2020. Οι δασικές πυρκαγιές του 2019 και του 2020 ήταν ιδιαίτερα ακραίες στις περιοχές της τούνδρας του Σάχα βόρεια του Αρκτικού Κύκλου. Καθώς αυτή η περιοχή είχε βιώσει έντονη ξηρασία και ζέστη, γνώρισε τις δύο πρώτες και μεγαλύτερες εποχές πυρκαγιών στο δορυφορικό αρχείο.

Το 2021, δεν είχαν σημειωθεί πυρκαγιές τόσο πολύ βόρεια του Αρκτικού Κύκλου. Αντίθετα, περισσότερες από τις πυρκαγιές σημειώθηκαν σε δάση νοτιότερα. "Είδαμε ένα διαφορετικό μέρος της πολιτείας Sakha να καίγεται φέτος", δήλωσε η Soja. «Αλλά ο βασικός οδηγός - οι ξηρασίες και η θερμότητα που ενισχύθηκαν από την κλιματική αλλαγή - ήταν ο ίδιος».

Πηγή: NASA Earth Observatory
Περισσότερα: https://earthobservatory.nasa.gov/images/148943/a-record-breaking-year-for-fire-in-sakha